張根芳,張文府,葉容暉,方愛萍,楊受保,任　崗,鄭榮泉

(1.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江金華　321007；2.金華市九色珍珠研究所,浙江金華　321017；3.金華市威旺養(yǎng)殖新技術(shù)有限公司,浙江金華　321017；4.紹興文理學(xué)院,浙江紹興　312000；5.浙江師范大學(xué),浙江金華　321000)

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兩個(gè)三角帆蚌選育品系珍珠層顏色與外殼色L*a*b*值及其相關(guān)性分析

張根芳1,張文府2,葉容暉1,方愛萍3,楊受保4,任崗4,鄭榮泉5

(1.金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江金華321007；2.金華市九色珍珠研究所,浙江金華321017；3.金華市威旺養(yǎng)殖新技術(shù)有限公司,浙江金華321017；4.紹興文理學(xué)院,浙江紹興312000；5.浙江師范大學(xué),浙江金華321000)

摘要：運(yùn)用色差儀獲得了兩個(gè)三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)選育品系珍珠層顏色與外殼色的顏色參數(shù)L、a和b值，對(duì)各顏色參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)分析和回歸分析，探索珍珠層顏色與外殼色之間的相關(guān)性。結(jié)果顯示“紫皇后”珍珠層顏色與外殼后部顏色具有相關(guān)性，它們的L、a和b值均顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.456、0.371和-0.426，建立了“紫皇后”珍珠層對(duì)外殼后部各顏色參數(shù)的回歸方程為L(zhǎng)：y=80.49-0.53x(R2=0.208)，a：y=3.60+0.21x(R2=0.137)，b：y=4.69-0.35x(R2=0.181)；“白貴妃”珍珠層顏色與外殼后部顏色的L、a和b值顯著或極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.444、0.477和-0.390，表明“白貴妃”珍珠層顏色與外殼后部顏色顯著相關(guān)，建立珍珠層對(duì)外殼后部各顏色參數(shù)的回歸方程分別為L(zhǎng)：y=87.36-0.21x(R2=0.197)，a：y=-1.77+0.23x(R2=0.228)，b：y=2.10-0.22x(R2=0.152)。通過(guò)逐步判別分析獲得了外殼色的2個(gè)參數(shù)(b和a)，并構(gòu)建了區(qū)分2個(gè)選育品系的判別函數(shù)：“紫皇后”的判別公式為YQ=1.786X1-0.384X2-4.440，“白貴妃”的判別公式為YW=0.321 X1+0.600 X2-4.763，綜合判別率達(dá)90.0%。顯示2個(gè)選育品系的外殼色差異非常明顯，可通過(guò)判別分析進(jìn)行可靠的區(qū)分。結(jié)果表明，對(duì)三角帆蚌外殼色的量化分析，可以對(duì)內(nèi)部的珍珠層顏色進(jìn)行可靠區(qū)分并進(jìn)行量化推斷。

關(guān)鍵詞：三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)；珍珠層顏色；外殼色；相關(guān)分析

三角帆蚌(HyriopsiscumingiiLea)為我國(guó)特有種，隸屬于軟體動(dòng)物門(Mollusca)瓣鰓綱(Lamellibranchia)真瓣鰓目(Eulamellibranchia)蚌科(Unionidae)帆蚌屬(Hypriosis),為淡水底棲貝類,在鄱陽(yáng)湖、洞庭湖、太湖等大中型湖泊及其流域中廣泛分布[1]。其所產(chǎn)珍珠質(zhì)地細(xì)膩光滑，色澤鮮艷，晶瑩剔透，是我國(guó)生產(chǎn)淡水珍珠的當(dāng)家品種[2]。國(guó)內(nèi)對(duì)三角帆蚌的遺傳育種研究開始于20世紀(jì)80年代，但是關(guān)于三角帆蚌珍珠顏色的遺傳特性很少報(bào)道[3]。筆者一直致力于三角帆蚌珍珠層顏色的選育研究，經(jīng)過(guò)10多年的努力已成功選育出紫色珍珠層三角帆蚌新品系(“紫皇后”)和白色珍珠層三角帆蚌新品系(“白貴妃”)，使珍珠層顏色得到了純化。在珍珠層顏色選育純化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，紫色品系的外殼色逐漸呈深褐色，而白色品系的外殼色逐漸呈深青色，兩者外殼色顏色也顯著發(fā)生改變。

目前，國(guó)內(nèi)在三角帆蚌的生物學(xué)特性與人工繁殖技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)成分與核型分析以及外套膜細(xì)胞體外培養(yǎng)等方面的研究已經(jīng)取得一些重要進(jìn)展[4-8]。有關(guān)珍珠層顏色的研究也有一些報(bào)道[9-11]。不過(guò)這些研究都主要側(cè)重于對(duì)珍珠層的生化成分和物理結(jié)構(gòu)。對(duì)于三角帆蚌珍珠層顏色與外殼色關(guān)系的研究，國(guó)內(nèi)外尚未見報(bào)道。本研究是在對(duì)兩個(gè)品系選育純化的基礎(chǔ)上，探索了三角帆蚌珍珠層顏色與外殼色的相關(guān)性，建立了三角帆蚌珍珠層顏色和外殼色的量化關(guān)系,為珍珠顏色間接選擇提供科學(xué)依據(jù)。該研究結(jié)果可為親本選擇鑒別提供直接手段，避免在挑選親本珍珠層顏色時(shí)開殼對(duì)外套膜和閉殼肌造成損傷；同時(shí)對(duì)選育后代的珍珠層顏色鑒別、后備親本選留，以及選育效果的科學(xué)評(píng)價(jià)，提供一種有效的方法。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為金華市威旺養(yǎng)殖新技術(shù)有限公司以珍珠層顏色為選育目標(biāo)，連續(xù)進(jìn)行2代群體選育，繼而進(jìn)行連續(xù)3代家系選育得到的紫色珍珠層三角帆蚌新品系(“紫皇后”)和白色珍珠層三角帆蚌新品系(“白貴妃”)。試驗(yàn)用蚌的大小規(guī)格為殼長(zhǎng)7～8 cm的1齡幼蚌。

隨機(jī)選取埋棲在營(yíng)養(yǎng)泥中的1齡“紫皇后”和“白貴妃”個(gè)體各30只。清洗蚌殼表面后，切斷三角帆蚌前后閉殼肌，去除內(nèi)臟團(tuán)及外套膜，清除蚌殼內(nèi)表面的粘液，用清水清洗干凈后干燥備測(cè)。干燥時(shí)避免陽(yáng)光直射，以免對(duì)珍珠層顏色和外殼色造成影響。

1.2試驗(yàn)方法

基于CIE 1976L*a*b*均勻顏色空間[12-13]，采用美國(guó)生產(chǎn)的ColorEye XTH色差儀(X.rite-Spectrophotometer)對(duì)珍珠層顏色和外殼色進(jìn)行量化測(cè)量，以獲取珍珠層顏色參數(shù)L*a*b*。

根據(jù)三角帆蚌珍珠層前部、中部和后部顏色，以及外殼前部、背部和后部顏色深淺的細(xì)微差異。珍珠層顏色的測(cè)量選取距離腹緣0.8～1.2 cm處前、中、后三個(gè)位點(diǎn)，盡量選取表面色澤均勻且較光滑的位點(diǎn)，避開凹凸不平和瑕疵。外殼色的測(cè)量也選取前部、背部、后部三個(gè)位點(diǎn)(如圖1、2)。在做相關(guān)與回歸分析時(shí)，為了便于分析，取珍珠層前、中、后三個(gè)位點(diǎn)顏色參數(shù)的均值做為珍珠層顏色的估計(jì)值。然后，再與外殼前部、背部、后部三個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析。

圖1　“紫皇后”珍珠層顏色和外殼色測(cè)量位點(diǎn)的選取位置

圖2　“白貴妃”珍珠層顏色和外殼色測(cè)量位點(diǎn)的選取位置

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

采用IBM SPSS Statistics V21.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖，計(jì)算珍珠層顏色與外殼色各顏色參數(shù)的Pearson相關(guān)系數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(雙側(cè))，并建立珍珠層顏色對(duì)外殼色各參數(shù)的回歸方程。采用逐步判別法進(jìn)行判別分析，逐步判別時(shí)參照Brzeski等[14]的方法對(duì)所有參數(shù)進(jìn)行校正，對(duì)所有樣本進(jìn)行逐個(gè)判別。判別準(zhǔn)確率的計(jì)算公式為：

判別準(zhǔn)確率P1(%)=判別正確的蚌數(shù)/實(shí)測(cè)蚌數(shù)×100%

判別準(zhǔn)確率P2(%)=判別正確的蚌數(shù)/判別蚌數(shù)×100%

其中，Ai為第i個(gè)群體判別正確的蚌數(shù)，Bi為第i個(gè)群體實(shí)際判別的蚌數(shù)，k為群體數(shù)。

2結(jié)果與分析

2.1兩個(gè)選育品系珍珠層顏色和外殼色參數(shù)的統(tǒng)計(jì)量

兩個(gè)選育品系的不同部位珍珠層顏色參數(shù)的統(tǒng)計(jì)量見表1。“白貴妃”的L值的取值范圍為74.72～86.07，而“紫皇后”的取值范圍為47.18～76.57，“白貴妃”的L值較大，表明“白貴妃”珍珠層顏色的亮度要比“紫皇后”高。而兩種蚌的L值從前往后都逐漸降低，說(shuō)明兩種蚌的珍珠層顏色的亮度都是從前往后逐漸降低。從a值來(lái)看，“紫皇后”(其范圍為1.39～9.23)要大于“白貴妃”(其范圍為-4.57～3.14)。而兩者的b值除了后部以外都相差不大，“紫皇后”b值的取值范圍為-7.03～9.65，而“白貴妃”的取值范圍為-6.59～5.85。

表1　“紫皇后”和“白貴妃”珍珠層顏色參數(shù)的統(tǒng)計(jì)量

兩個(gè)選育品系的不同部位外殼色參數(shù)值見表2。其中，“紫皇后”外殼色各參數(shù)值的取值范圍為：L值為25.18～64.17，a值為0.18～9.52，b值為0.67～18.18；“白貴妃”外殼色各參數(shù)值的取值范圍為：L值為26.77～54.23，a值為-1.19～11.97，b值為4.52～26.63。

表2　“紫皇后”和“白貴妃”外殼色參數(shù)的統(tǒng)計(jì)量

2.2三角帆蚌兩個(gè)選育品系珍珠層顏色與外殼色的相關(guān)性分析

“紫皇后”和“白貴妃”珍珠層顏色與外殼色顏色參數(shù)的Pearson相關(guān)系數(shù)如表3所示。由表可知，“紫皇后”內(nèi)部珍珠層顏色與外殼后部顏色具有相關(guān)性，其珍珠層顏色與外殼后部顏色的所有參數(shù)L、a和b值均顯著相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.456、0.371和-0.426；同樣，“白貴妃”的珍珠層顏色與外殼后部顏色的所有參數(shù)L、a和b值顯著或極顯著相關(guān)(P<0.05或P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.444、-0.390和0.477，表明其珍珠層顏色與外殼后部顏色具有相關(guān)性。分析結(jié)果表明，“紫皇后”和“白貴妃”的珍珠層顏色都與外殼后部的顏色顯著相關(guān)，可對(duì)它們做進(jìn)一步的回歸分析。

表3　“紫皇后”和“白貴妃”珍珠層顏色與外殼色顏色參數(shù)的相關(guān)系數(shù)

注：*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)。

2.3三角帆蚌兩個(gè)選育品系珍珠層顏色與外殼色的回歸分析

相關(guān)分析已經(jīng)表明，“紫皇后”珍珠層對(duì)外殼后部的顏色參數(shù)的回歸關(guān)系均顯著(P<0.05)，可對(duì)他們建立回歸方程。珍珠層顏色參數(shù)L值對(duì)外殼后部顏色參數(shù)L值的回歸方程為：y=80.49-0.53x(R2=0.208)；珍珠層顏色參數(shù)a值對(duì)外殼后部顏色參數(shù)a值的回歸方程為：y=3.60+0.21x(R2=0.137)；珍珠層顏色參數(shù)b值對(duì)外殼后部顏色參數(shù)b值的回歸方程為：y=4.69-0.35x(R2=0.181)。

相關(guān)分析已經(jīng)表明，“白貴妃”珍珠層對(duì)外殼后部的顏色參數(shù)的回歸關(guān)系均顯著(P<0.05)，可以對(duì)他們建立回歸方程。珍珠層顏色參數(shù)L值對(duì)外殼后部顏色參數(shù)L值的回歸方程為：y=87.36-0.21x(R2=0.197)；珍珠層顏色參數(shù)a值對(duì)外殼后部顏色參數(shù)a值的回歸方程為：y=-1.77+0.23x(R2=0.228)；珍珠層顏色參數(shù)b值對(duì)外殼后部顏色參數(shù)b值的回歸方程為：y=2.10-0.22x(R2=0.152)。

2.4兩個(gè)三角帆蚌選育品系的判別分析

運(yùn)用外殼后部的顏色參數(shù)，采用逐步判別分析法對(duì)“紫皇后”和“白貴妃”兩個(gè)選育品系進(jìn)行判別分析。通過(guò)逐步判別最后進(jìn)入的參數(shù)是a和b，參數(shù)L由于其F值<2.71被從函數(shù)中剔除。建立1個(gè)典型判別函數(shù)：y=-0.711x1+0.478x2-0.157，其特征值為1.096，解釋了所有方差的100%，對(duì)函數(shù)的Wilks’ Lambda檢驗(yàn)顯示判別函數(shù)在0.01顯著性水平上是極顯著。用Fisher's方法分別建立了2個(gè)選育品系的判別公式：

“紫皇后”：YQ=1.786X1-0.384X2-4.440

“白貴妃”：YW=0.321X1+0.600X2-4.763

其中X1、X2分別代表顏色參數(shù)a和b，參數(shù)a的判別載荷為-0.027，參數(shù)b的判別載荷為0.534，顏色參數(shù)b對(duì)判別函數(shù)的貢獻(xiàn)較大。

判斷某只蚌的品系歸屬時(shí)，可以測(cè)量其外殼后部的顏色參數(shù)后，代入上述2個(gè)函數(shù)公式，計(jì)算2個(gè)函數(shù)值，將觀測(cè)個(gè)體分類到函數(shù)值最大的那個(gè)判別函數(shù)所對(duì)應(yīng)的品系。對(duì)所有觀測(cè)樣本按上述判別函數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)分類，來(lái)驗(yàn)證判別公式的實(shí)用性，結(jié)果見表4?！白匣屎蟆钡呐袆e準(zhǔn)確率P1為93.3%，P2為87.5%，“白貴妃”的判別準(zhǔn)確率P1為86.7%，P2為92.9%，綜合判別率為90.0%。兩個(gè)選育品系的判別函數(shù)的判別效果非?？煽?。

表4　兩個(gè)三角帆蚌選育品系判別分析結(jié)果

3討論

在淡水和海水珍珠研究中，都已經(jīng)證實(shí)了負(fù)責(zé)提供外套膜組織小片的制片貝的貝殼珍珠層顏色決定珍珠的顏色[2,15]，故選育具有特定珍珠層顏色的制片蚌對(duì)珍珠生產(chǎn)意義重大。珍珠和珍珠層顏色的量化分析，是判別顏色性狀的重要科學(xué)手段，也是有關(guān)珍珠顏色研究的基礎(chǔ)。本研究，對(duì)“紫皇后”和“白貴妃”兩個(gè)三角帆蚌選育品系的珍珠層顏色和外殼色進(jìn)行了量化測(cè)量。綜合分析兩個(gè)品系珍珠層顏色參數(shù)Lab值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，三角帆蚌珍珠層顏色明度L的取值范圍為47.18～86.07，a為-4.57～9.23，b為-7.03～9.65。吳曼等[16]用CSE-1成像色度分析儀器測(cè)量分析了合浦珠母貝16個(gè)全同胞家系貝殼珍珠質(zhì)顏色結(jié)果表明，合浦珠母珍珠層顏色明度L范圍為98.586～105.234，a為-0.967～-6.577，b為5.915～11.237。就其數(shù)據(jù)與三角帆蚌珍珠層顏色相比，合浦珠母貝珍珠層顏色的明度L值較高，而其a和b的變化范圍較窄，顏色的豐富性可能較差。但是吳曼等測(cè)量的L出現(xiàn)了大于100的值，顯然超出了L值的范圍(0～100)，故對(duì)兩種珍珠貝珍珠層顏色的對(duì)比結(jié)果還需要在相同條件下的量化測(cè)量實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。對(duì)“紫皇后”和“白貴妃”珍珠層顏色與外殼色顏色參數(shù)的Pearson相關(guān)分析表明，它們的珍珠層顏色都與其外殼后部的顏色具有相關(guān)性(P<0.05)。故在珍珠層顏色選擇育種時(shí)，可通過(guò)測(cè)量貝殼外殼后部的顏色參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貝殼珍珠層顏色間接選擇。避免在常規(guī)選擇方法[17]中對(duì)外套膜與閉殼肌造成的損傷和用肉眼觀察顏色的缺陷[18]。三角帆蚌珍珠層顏色與外殼色的相關(guān)性對(duì)珍珠層顏色的定向選育具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

通過(guò)回歸分析建立的珍珠層和外殼后部顏色對(duì)應(yīng)參數(shù)的回歸方程，在進(jìn)行珍珠層顏色評(píng)估時(shí)，可直接運(yùn)用測(cè)得的外殼后部顏色參數(shù)，將其代入已建立的這些回歸方程，獲得珍珠層顏色參數(shù)的估計(jì)值，通過(guò)比較估計(jì)值進(jìn)行選留繁殖親蚌和后備親蚌，以及科學(xué)評(píng)估選育后代珍珠層顏色性狀，能夠顯著提高選擇的效率。判別分析結(jié)果顯示，兩個(gè)選育品系的綜合判別率為90.0%，判別效果較為理想。通過(guò)逐步判別分析最后進(jìn)入的參數(shù)只有a和b，通過(guò)這兩個(gè)參數(shù)就能夠?qū)蓚€(gè)品系進(jìn)行很好的判別，其中參數(shù)b的判別載荷為0.534遠(yuǎn)大于a的判別載荷-0.027，其判別函數(shù)的貢獻(xiàn)較大，也是引起兩個(gè)品系外殼色差異的主要因子。判別分析表明，通過(guò)外殼色可以對(duì)“紫皇后”與“白貴妃”兩個(gè)選育品系進(jìn)行很好的區(qū)分。

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(責(zé)任編輯：鄧薇)

The nacre color and shell color parameters and their correlation analysis of the two Hyriopsis cumingii breeding strains

ZHANG Gen-fang1,ZHANG Wen-fu2,YE Rong-hui1,FANG Ai-ping3,YANG Shou-bao4,REN Gang4,ZHENG Rong-quan5

(1.JinhuaPolytechnic,Jinhua321007，Zhejiang,China;2.JinhuaMultcolorPearlInstitute,Jinhua321017，Zhejiang,China;3.JinhuaWeonNewAquacultureTe.Co.,Ltd.,Jinhua321017，Zhejiang,China;

4.ShaoxingUniversity,Shaoxing312000，Zhejiang,China;5.ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321000，Zhejiang,China)

Abstract：The CIE Lab color data of nacre and shell color parameters,which comes from two breeding strains of Hyriopsis cumingii generated for correlation analysis and regression analysis in chromatic meter was used to exploration of the correlation between nacre color and shell color.The results showed that there was a significant correlation between nacre and shell color parameters of the purple and the correlation coefficient of the color parameter L, a and b were -0.456,0.371 and -0.426 respectively.The regression equation of the color parameters of the nacre to the shell can be expressed as L:y=80.49-0.53x (R2=0.208), a:y=3.60+0.21x (R2=0.137),and b:y=4.69-0.35x (R2=0.181),respectively.For the white,there was also a significant correlation between nacre and shell color parameters.The correlation coefficient of the color parameter L, a and b was -0.444,0.477 and -0.390.The regression of the nacre to the shell color parameters can be expressed respectively as L:y=87.36-0.2lx (R2=0.197),a:y=-1.77+0.23x (R2=0.228),and b:y=2.10-0.22x (R2=0.152).Using tow shell color parameters,the discriminant functions of two breeding strains were established.The discriminant function of purple strain was YQ=1.786X1-0.384X2-4.440 and the discriminant functions of white strain was YW=0.321 X1+0.600 X2-4.763,the comprehensive discriminant rate was 90.0%.It showed that there were significant difference in shell color among two breeding strains which can be reliable distinguish through discriminant analysis.The findings indicate that the nacre color can be reliable distinguish and quantify inference used shell color which measured by chromatic meter.

Key words：Hyriopsis cumingii;nacre color;shell color;correlation analysis

收稿日期：2015-01-22；

修訂日期：2015-11-30

第一作者簡(jiǎn)介：張根芳(1962-)，男，教授，主要從事淡水珍珠技術(shù)研究。E-mail：fishman666@163.com

中圖分類號(hào)：S966.23

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-6907-(2016)03-0066-05

資助項(xiàng)目：浙江省農(nóng)業(yè)新品種選育重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目(2012C12907-5)；浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(LY13C190004)